KR20200130416A - Chamber assembly and reaction chamber - Google Patents
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Abstract
챔버 어셈블리에 있어서, 전극판(8) 및 흐름 균일화 부재(9)를 포함하고, 전극판(8)은 RF 전원(16)과의 전기적 연결에 사용되며, 전극판(8)에는 가스 유입구(81)가 마련된다. 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되고, 전극판(8)과 함께 흐름 균일화 공간(10)을 형성하며, 가스 유입구(81)는 흐름 균일화 공간(10)과 연통되고, 흐름 균일화 부재(9)에는 복수의 가스 유출구(911)가 마련된다. 챔버 어셈블리는 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지하고, 플라즈마의 안정성을 향상시킨다. 나아가, 반응 챔버를 제공한다.In the chamber assembly, the electrode plate 8 and the flow equalizing member 9 are included, the electrode plate 8 is used for electrical connection with the RF power supply 16, and the electrode plate 8 has a gas inlet 81 ) Is provided. The flow equalization member 9 is manufactured using an insulating material, forms a flow equalization space 10 with the electrode plate 8, and the gas inlet 81 communicates with the flow equalization space 10, and the flow equalization The member 9 is provided with a plurality of gas outlets 911. The chamber assembly prevents the hollow cathode discharge problem from occurring and improves the stability of the plasma. Furthermore, it provides a reaction chamber.
Description
본 발명은 반도체 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 챔버 어셈블리 및 반응 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to the field of semiconductor technology, and in particular, to a chamber assembly and a reaction chamber.
반도체 처리 분야에서 전자 부품의 기하학적 사이즈가 부단히 감소하고 부품의 밀집도가 부단히 증가함에 따라, 특징 사이즈 및 종횡비를 구현하는 것이 점점 어려워지고 있다. ALD(Atomic layer deposition, 원자층 증착)가 바로 이러한 도전에 맞서기 위해 제시된 새로운 박막 증착 방법이다.In the field of semiconductor processing, as the geometric size of electronic components continues to decrease and the density of components continues to increase, it becomes increasingly difficult to implement a feature size and aspect ratio. ALD (Atomic Layer Deposition) is a novel thin film deposition method proposed to meet this challenge.
ALD 공정을 수행하는 과정에서 반응가스는 기판이 탑재된 반응 챔버에 연속적으로 유입된다. 반응가스의 활성을 향상시키기 위해 통상적으로 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition, 플라즈마 증강 원자층 증착) 공정을 이용하며, 해당 공정은 통상적인 ALD 공정에 비해, 반응 전구체의 종류를 추가로 확충할 수 있고 플라즈마가 더 높은 활성을 가지므로, 전체 반응 챔버의 온도를 낮추고 증착 레이트를 향상시킬 수 있다.In the process of performing the ALD process, the reaction gas is continuously introduced into the reaction chamber in which the substrate is mounted. In order to improve the activity of the reaction gas, a PEALD (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition, plasma enhanced atomic layer deposition) process is typically used, and the process can further expand the types of reaction precursors compared to the conventional ALD process. Since the plasma has a higher activity, it is possible to lower the temperature of the entire reaction chamber and improve the deposition rate.
종래의 PEALD 설비는 반응 챔버 및 반응 챔버의 상부에 설치되는 챔버 어셈블리를 포함하고, 해당 챔버 어셈블리는 RF 전력을 반응 챔버에 로딩하고 공정가스를 이송하는데 사용된다. 구체적으로, 도 1은 종래의 챔버 어셈블리의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 해당 챔버 어셈블리는 전극판(3), 흐름 균일화 판(4) 및 가스 유입 노즐(1)을 포함하고, 그중 전극판(3)은 정합기(5)를 통해 RF 전원(6)과 전기적으로 연결된다. 전극판(3)과 흐름 균일화 판(4)은 함께 적층되어 흐름 균일화 공간을 구성한다. 도면에 도시된 바와 같이, 가스 유입 노즐(1)은 반응 챔버의 외부까지 상향 연장되고 전극판(3)까지 하향 연장되며, 가스 유입 노즐(1)의 가스 유입구(2)과 대응되게 전극판(3)에는 그 두께 방향을 따라 전극판(3)을 관통하는 가스 통로가 개설된다. 이로써, 가스 유입 노즐(1)의 가스 유입구(2)는 해당 가스 통로를 통하여 흐름 균일화 공간과 연통되어, 공정가스가 가스 유입 노즐(1)의 가스 유입구(2)와 전극판(3)의 가스 통로를 통하여 전극판(3)과 흐름 균일화 판(4)이 구성한 흐름 균일화 공간에 진입하도록 한다. 또한, 흐름 균일화 판(4)에는 그 두께 방향을 따라 흐름 균일화 판(4)을 관통하는 복수의 가스 유출구가 마련되고, 흐름 균일화 공간은 해당 가스 유출구를 통하여 반응 챔버와 연통된다.A conventional PEALD facility includes a reaction chamber and a chamber assembly installed above the reaction chamber, and the chamber assembly is used to load RF power into the reaction chamber and transfer process gas. Specifically, FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional chamber assembly. Referring to FIG. 1, the chamber assembly includes an electrode plate 3, a flow equalization plate 4, and a
실제 응용에 있어서, 비록 상술한 챔버 어셈블리는 PEALD 설비에 자주 사용되지만 불가피하게 아래와 같은 문제점들이 존재한다. In practical applications, although the above-described chamber assembly is often used in PEALD equipment, there are inevitably the following problems.
1. 챔버 어셈블리 중의 전극판(3)과 흐름 균일화 판(4)은 모두 도전 재료를 사용하여 제조되고 양자는 직접적으로 함께 적층되므로, 전극판(3)에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 판(4)에도 RF 전압이 로딩되며, 이는 흐름 균일화 판(4)의 가스 유출구 중의 가스의 이온화를 초래하여 플라즈마를 형성할 가능성이 있고, 따라서 쉽게 중공음극방전을 일으키고 RF 시스템의 불안정을 조성하며 플라즈마의 안정성에 영향을 미친다. 1. Since both the electrode plate 3 and the flow uniforming plate 4 in the chamber assembly are manufactured using a conductive material and both are directly laminated together, the flow uniforming plate ( 4) is also loaded with RF voltage, which causes ionization of the gas in the gas outlet of the flow equalization plate 4 to form plasma, thus easily causing hollow cathode discharge and creating instability of the RF system. It affects stability.
2. 가스 유입 노즐(1)의 구조적 설계 역시 가스 유입 노즐(1)과 도킹되는 가스 이송 라인의 내부에서 점화 및 스파크를 쉽게 일으키고, 최종적으로 플라즈마의 안정성에 영향을 미친다.2. The structural design of the
본 발명에서는 적어도 종래의 기술에 존재하는 기술적 과제 중 하나를 해결하기 위해, 챔버 어셈블리 및 반응 챔버를 제시하였고, 중공음극방전이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.In the present invention, in order to solve at least one of the technical problems existing in the prior art, a chamber assembly and a reaction chamber have been proposed, it is possible to prevent the hollow cathode discharge from occurring, and thus the stability of the plasma can be improved.
본 발명의 목적을 실현하기 위하여 제공되는 챔버 어셈블리는 전극판 및 흐름 균일화 부재를 포함하고, A chamber assembly provided for realizing the object of the present invention includes an electrode plate and a flow equalizing member,
상기 전극판은 RF 소스와의 전기적 연결에 사용되며, 상기 전극판에는 가스 유입구가 마련되고, The electrode plate is used for electrical connection with an RF source, and a gas inlet is provided in the electrode plate,
상기 흐름 균일화 부재는 절연 재료를 사용하여 제조되며, 상기 흐름 균일화 부재와 상기 전극판 사이에 흐름 균일화 공간이 형성되고, 상기 가스 유입구는 상기 흐름 균일화 공간과 연통되며, 상기 흐름 균일화 부재에는 복수의 가스 유출구가 마련된다.The flow equalization member is manufactured using an insulating material, a flow equalization space is formed between the flow equalization member and the electrode plate, the gas inlet communicates with the flow equalization space, and the flow equalization member includes a plurality of gases. An outlet is provided.
선택 가능하게는, 상기 전극판의 그 반경 방향에서의 두께는 상이하게 마련된다.Selectably, the electrode plate has a different thickness in the radial direction.
선택 가능하게는, 상기 전극판의 상부면은 평면이고, 상기 전극판의 반경 방향에서 상기 전극판의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가한다.Optionally, the upper surface of the electrode plate is flat, and the thickness of the electrode plate gradually increases from the center to the edge in the radial direction of the electrode plate.
선택 가능하게는, 상기 흐름 균일화 부재는 반경 방향을 따라 복수의 파티션으로 분할되고, 복수의 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상이하게 마련된다.Optionally, the flow equalization member is divided into a plurality of partitions along a radial direction, and the diameters of the gas outlets among the plurality of partitions are provided differently.
선택 가능하게는, 상기 흐름 균일화 부재는 중심 파티션과 상기 중심 파티션의 둘레에 위치하는 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할되고, 상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경보다 작다.Optionally, the flow equalization member is divided into two partitions, a central partition and an edge partition positioned around the central partition, and a diameter of the gas outlet in the central partition is greater than a diameter of the gas outlet in the edge partition. small.
선택 가능하게는, 상기 중심 파티션의 직경은 상기 가장자리 파티션의 외경의 3분의 1보다 작거나 같다.Optionally, the diameter of the central partition is less than or equal to a third of the outer diameter of the edge partition.
선택 가능하게는, 상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 1mm-2.5mm이고, 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 2.6mm-5mm이다.Optionally, the value range of the diameter of the gas outlet in the central partition is 1mm-2.5mm, and the value range of the diameter of the gas outlet in the edge partition is 2.6mm-5mm.
선택 가능하게는, 상기 흐름 균일화 부재는 상기 가스 유출구가 마련된 흐름 균일화 판을 포함하고, 상기 흐름 균일화 판의 두께의 값 범위는 2mm-6mm이다.Optionally, the flow smoothing member includes a flow smoothing plate provided with the gas outlet, and the thickness of the flow smoothing plate has a value range of 2mm-6mm.
선택 가능하게는, 이송라인 및 절연부재를 더 포함하고, 그중 상기 절연부재는 상기 이송라인과 상기 전극판 사이에 위치하고, 상기 절연부재에는 가스 유입 통로가 마련되며, 상기 가스 유입 통로는 상기 이송라인, 상기 가스 유입구와 각각 연통된다.Optionally, it further comprises a transfer line and an insulation member, wherein the insulation member is located between the transfer line and the electrode plate, the insulation member is provided with a gas inlet passage, and the gas inlet passage is the transfer line , Each communicated with the gas inlet.
선택 가능하게는, 상기 가스 유입 통로는 제1 관통홀과 제2 관통홀을 포함하고, 그중 상기 제2 관통홀은 복수로 마련되며 상기 제1 관통홀을 에워싸고 마련된다.Optionally, the gas inlet passage includes a first through hole and a second through hole, of which the second through hole is provided in plural and surrounds the first through hole.
선택 가능하게는, 상기 제2 관통홀의 직경은 상기 제1 관통홀의 직경보다 작게 마련된다.Selectably, the diameter of the second through hole is provided smaller than the diameter of the first through hole.
선택 가능하게는, 상기 제1 관통홀의 직경의 값 범위는 20mm-30mm이고, 상기 제2 관통홀의 직경의 값 범위는 1mm-3mm이다.Selectably, the value range of the diameter of the first through-hole is 20mm-30mm, and the value range of the diameter of the second through-hole is 1mm-3mm.
선택 가능하게는, 상기 전극판과 수직되는 방향에서의 상기 절연부재의 길이는 40mm보다 작지 않게 마련된다.Selectably, the length of the insulating member in a direction perpendicular to the electrode plate is provided not less than 40 mm.
선택 가능하게는, 가열 어셈블리를 더 포함하고, 상기 가열 어셈블리는 상기 전극판의 상부에 설치되며, 상기 전극판의 원주 방향을 에워싸고 설치된다.Optionally, a heating assembly is further included, wherein the heating assembly is installed on the electrode plate and surrounds the circumferential direction of the electrode plate.
선택 가능하게는, 모두 접지되는 실드 케이스 및 링형 상부 커버를 더 포함하고, Optionally, it further includes a shield case and a ring-shaped upper cover that are all grounded,
그중 상기 흐름 균일화 부재는 상기 링형 상부 커버의 내측에 장착되며, Among them, the flow equalization member is mounted inside the ring-shaped upper cover,
상기 실드 케이스는 상기 링형 상부 커버의 상부에 설치되고, 상기 링형 상부 커버와 함께 그 안에 상기 전극판 및 상기 가열 어셈블리를 커버시킨다.The shield case is installed above the ring-shaped upper cover, and covers the electrode plate and the heating assembly therein together with the ring-shaped upper cover.
다른 일 기술방안으로, 본 발명에서는 반응 챔버를 제공하고, 상기 반응 챔버는 본 발명에서 제공되는 상술한 챔버 어셈블리, 캐비티 및 구속링을 포함하며,As another technical solution, in the present invention, a reaction chamber is provided, and the reaction chamber includes the above-described chamber assembly, a cavity, and a restraining ring provided in the present invention,
그중 상기 캐비티의 상부는 개구를 구비하며, 상기 캐비티의 저부에는 배기구가 마련되며, 상기 챔버 어셈블리는 상기 캐비티의 상부에 설치되고, Among them, an upper portion of the cavity is provided with an opening, an exhaust port is provided at the bottom of the cavity, and the chamber assembly is installed on the upper portion of the cavity,
상기 구속링은 상기 캐비티에 설치되며, 플라즈마의 분포를 구속하는데 사용된다.The constraining ring is installed in the cavity and is used to constrain the distribution of plasma.
본 발명은 다음과 같은 유리한 효과를 갖는다.The present invention has the following advantageous effects.
본 발명에서 제공되는 챔버 어셈블리에 있어서, 상이한 재료를 사용하여 전극판과 흐름 균일화 부재를 제조하고, 해당 흐름 균일화 부재는 절연 재료를 사용하여 제조되므로, 이는 전극판에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 부재에는 RF 전압이 로딩되지 않도록 함으로써, 흐름 균일화 부재의 가스 유출구 중의 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.In the chamber assembly provided in the present invention, since the electrode plate and the flow equalizing member are manufactured using different materials, and the flow equalizing member is manufactured using an insulating material, this is the flow equalization when loading the RF voltage on the electrode plate. By preventing the RF voltage from being loaded on the member, it is possible to prevent the formation of plasma due to ionization of the gas in the gas outlet of the flow uniformity member, and further, it is possible to prevent the occurrence of the hollow cathode discharge problem, and improve the stability of the plasma. I can make it.
도 1은 종래의 챔버 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에서 사용되는 절연체의 조감도이다.
도 3b는 도 3a 중 A-A선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제공되는 반응 챔버의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional chamber assembly.
2 is a cross-sectional view of a chamber assembly provided in an embodiment of the present invention.
3A is a bird's-eye view of an insulator used in an embodiment of the present invention.
3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3A.
4 is a cross-sectional view of a reaction chamber provided in an embodiment of the present invention.
본 분야의 기술자가 본 발명의 기술적 방안을 더 정확하게 이해하도록 하기 위해, 이하에서 도면을 결합하여 본 발명에서 제공되는 챔버 어셈블리 및 반응 챔버를 상세하게 설명하기로 한다.In order for those skilled in the art to more accurately understand the technical solutions of the present invention, the following describes in detail a chamber assembly and a reaction chamber provided in the present invention by combining the drawings.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리는 전극판(8) 및 흐름 균일화 부재(9)를 포함하고, 그중 해당 전극판(8)은 RF 소스와의 전기적 연결에 사용되며, 전극판(8)에는 공정가스를 이송하기 위한 가스 유입구(81)가 마련된다. 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되고, 전극판(8)과 함께 흐름 균일화 공간(10)을 형성하며, 가스 유입구(81)는 해당 흐름 균일화 공간(10)과 연통되고, 흐름 균일화 부재(9)에는 복수의 가스 유출구(911)가 마련되며, 해당 가스 유출구(911)는 흐름 균일화 공간(10) 중의 공정가스를 반응 챔버(미도시)로 이송하는데 사용된다. 이에 따라, 공정가스는 순차적으로 가스 유입구(81), 흐름 균일화 공간(10) 및 각각의 가스 유출구(911)를 통하여 반응 챔버에 진입한다.2, the chamber assembly provided in the embodiment of the present invention includes an electrode plate 8 and a flow equalization member 9, of which the electrode plate 8 is used for electrical connection with an RF source. , The electrode plate 8 is provided with a
상술한 전극판(8)과 흐름 균일화 부재(9)는 상이한 재료를 사용하여 제조되고, 해당 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되므로, 이는 전극판(8)에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 부재(9)에는 RF 전압이 로딩되지 않도록 함으로써, 흐름 균일화 부재(9)의 가스 유출구(911) 중의 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지하고, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.Since the above-described electrode plate 8 and the flow equalization member 9 are manufactured using different materials, and the flow equalization member 9 is manufactured using an insulating material, it loads an RF voltage on the electrode plate 8. When the flow equalization member 9 is not loaded with an RF voltage, the gas in the
절연 재료는 바람직하게는 폴리에텔에텔 케톤(PEEK), 폴리에테르이미드(ULTEM) 등등이다. 이러한 재료는 플라즈마가 여기 상태에서 다시 원시 상태로 되돌아오게 하는 확률(복합률)이 낮으므로, 흐름 균일화 부재의 가스 유출구 내부에서 점화 및 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키며, 플라즈마의 안정성을 보장할 수 있다.The insulating material is preferably polyetherether ketone (PEEK), polyetherimide (ULTEM) and the like. Such a material has a low probability of causing the plasma to return to its original state from the excited state (complex rate), reducing the risk of ignition and spark occurring inside the gas outlet of the flow equalizing member, and ensuring the stability of the plasma. .
선택 가능하게는, 전극판(8)의 반경 방향(즉 도 2에 도시된 X 방향)에서의 두께(즉 전극판(8)의 도 2에 도시된 Y 방향에서의 두께)는 상이하다. 이렇게 함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 상이한 영역에 대응되는 전극판(8)의 두께는 상이하게 마련되어, 반응 챔버 내의 전기장의 분포를 균일하게 함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서 반응 챔버의 반경 방향에서의 전기장 분포가 균일하지 않은 경우에 대하여, 반응 챔버의 중심 영역의 전기장 강도는 가장자리 영역의 전기장 강도보다 크고, 전극판(8)은 중간이 얇고 가장자리가 두껍게 마련된다. 구체적으로, 전극판(8)의 상부면(82)은 평면이고, 전극판(8)의 반경 방향에서 전극판(8)의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가한다. 다시 말하면 전극판(8)의 하부면(83)은 돔형 곡면이고, 해당 돔형 곡면은 상부면(82)을 향하여 리세스(recess)된다. 이로써, 전극판(8)의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가하고, 임피던스의 크기는 전극판(8)의 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 전기장의 분포 차이를 보상할 수 있으며, 나아가 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.Selectably, the thickness of the electrode plate 8 in the radial direction (ie, the X direction shown in Fig. 2) (ie the thickness of the electrode plate 8 in the Y direction shown in Fig. 2) is different. By doing so, the thickness of the electrode plate 8 corresponding to different regions in the radial direction of the reaction chamber is provided differently, and the distribution of the electric field in the reaction chamber is made uniform, thereby uniformity of plasma distribution in the radial direction of the reaction chamber Can improve. For example, in the present embodiment, when the electric field distribution in the radial direction of the reaction chamber is not uniform, the electric field strength in the center region of the reaction chamber is greater than the electric field strength in the edge region, and the electrode plate 8 is It is thin and has a thick edge. Specifically, the upper surface 82 of the electrode plate 8 is flat, and the thickness of the electrode plate 8 in the radial direction of the electrode plate 8 gradually increases from the center to the edge. In other words, the
설명해야 할 것은, 실제 응용에 있어서 일부 에칭 공정에서는 피가공물의 표면에 대한 균일한 에칭을 요구하며, 즉 피가공물의 상이한 영역에서의 에칭 깊이가 균일할 것을 요구하고, 일부 에칭 공정에서는 피가공물의 표면에 대한 균일하지 않은 에칭을 요구하며, 즉 피가공물의 상이한 영역에서의 에칭 깊이가 일치하지 않을 것을 요구한다. 따라서, 피가공물의 표면에 대한 에칭 형태에 대한 요구에 적응하기 위하여, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포가 공정 요구를 만족시키도록 전극판(8)의 하부면(82)은 상이한 형상을 적용할 수 있다. 예를 들어, 균일한 에칭을 행하는 경우에 대하여, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포가 균일할 것을 요구하고, 전극판(8)의 하부면(82)은 본 실시예에 따른 형상을 적용할 수 있으며, 플라즈마 분포가 균일하도록 하는 기타 임의의 형상을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 전극(8)의 하부면이 뿔체 형상(전극판(8)의 중심축이 놓이는 평면에서의 투영은 삼각형), 원추대 형상(전극판(8)의 중심축이 놓이는 평면에서의 투영은 사다리꼴) 등등을 나타내도록 한다. 균일하지 않은 에칭을 행하는 경우에 대하여, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포가 에칭 형태에 대한 요구에 따라 균일하지 않은 상태를 나타낼 것을 요구하며, 예를 들어, 전극판(8)의 하부면이 물결 형상과 유사한 절곡 형상 또는 완곡 형상을 나타내도록 한다. 전극판(8)의 상부면은 평면 형상일 수 있고 기타 형상일 수도 있으며, 하부면과 매칭되어 전극판(8)의 각각의 위치의 두께가 공정 요구를 만족시키기만 하면 된다.It should be explained that in practical applications, some etching processes require uniform etching on the surface of the workpiece, that is, the etching depth in different areas of the workpiece is required to be uniform, and some etching processes require the It requires non-uniform etching of the surface, that is, the etch depth in different areas of the work piece is not consistent. Therefore, in order to adapt to the demand for the form of etching on the surface of the workpiece, the lower surface 82 of the electrode plate 8 has a different shape so that the plasma distribution in the radial direction of the reaction chamber satisfies the process demand. can do. For example, in the case of performing uniform etching, the plasma distribution in the radial direction of the reaction chamber is required to be uniform, and the lower surface 82 of the electrode plate 8 can be applied with the shape according to this embodiment. Alternatively, any other shape that allows the plasma distribution to be uniform may be applied. For example, the lower surface of the electrode 8 has a cone shape (projection from the plane on which the central axis of the electrode plate 8 is placed is a triangle), and a conical shape (projection from the plane where the central axis of the electrode plate 8 is placed) Is a trapezoid), etc. In the case of performing non-uniform etching, the plasma distribution in the radial direction of the reaction chamber is required to exhibit a non-uniform state according to the request for the etching type, for example, the lower surface of the electrode plate 8 is A bent shape similar to a wavy shape or a circumferential shape should be displayed. The upper surface of the electrode plate 8 may have a planar shape or may have other shapes, and the thickness of each position of the electrode plate 8 only needs to satisfy the process requirements by matching with the lower surface.
가스 유출구(911)의 직경이 클수록 가스의 유량이 크고, 반대로 가스 유출구(911)의 직경이 작을수록 가스의 유량이 작다. 이에 기초하여, 흐름 균일화 부재(9)는 그 반경 방향을 따라 복수의 파티션(partition)으로 분할되고(도 2 중의 X 방향과 평행함), 복수의 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경은 상이하게 마련되어, 반응 챔버의 반경 방향에서의 상이한 영역에서의 대응하는 기류 분포 차이를 조절함으로써, 피가공물의 표면 상에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시키며, 나아가 공정 결과를 개선할 수 있다.The larger the diameter of the
본 실시예에서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이에 대하여, 즉 반응 챔버 중심 영역의 가스 유량은 가장자리 영역의 가스 유량보다 큰데 대하여, 흐름 균일화 부재(9)를 중심 파티션과 해당 중심 파티션의 둘레에 위치하는 환형의 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할한다. 또한, 중심 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경은 가장자리 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경보다 작으며, 따라서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이를 보상할 수 있다. 바람직하게는, 중심 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경의 값 범위는 1mm-2.5mm이며, 이렇게 함으로써, 중심 파티션 중의 기류 유량이 공정 요구를 만족시키도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 중심 파티션 중의 가스 유출구의 가스 유량을 적당히 감소시킬 수 있다. 상기 가장자리 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경의 값 범위는 2.6mm-5mm이며, 이렇게 함으로써 가장자리 파티션 중의 가스 유출구의 가스 유량이 너무 크지 않도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 가장자리 파티션 중의 가스 유출구의 가스 유량을 적당히 증가시킬 수 있다.In this embodiment, for the difference in gas flow rate between the center region and the edge region of the reaction chamber, that is, the gas flow rate in the reaction chamber center region is greater than the gas flow rate in the edge region, the flow equalization member 9 It is divided into two partitions with an annular edge partition positioned around the partition. In addition, the diameter of the
바람직하게는, 중심 파티션의 직경(D1)은 가장자리 파티션의 외경(D2)의 3분의 1보다 작거나 같고, 이렇게 함으로써, 중심 파티션과 가장자리 파티션 중의 가스 유출구의 기류 유량이 모두 공정 요구를 만족시키도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이를 감소시킬 수 있다.Preferably, the diameter of the center partition (D1) is less than or equal to one-third of the outer diameter of the edge partition (D2), by doing so, the airflow flow rate of the gas outlet in both the center partition and the edge partition satisfies the process requirements. In addition to being able to ensure that, it is possible to reduce the difference in gas flow rate between the central region and the edge region of the reaction chamber.
물론, 실제 응용에 있어서 흐름 균일화 부재(9)의 중심으로부터 반응 챔버의 반경 방향을 따라 흐름 균일화 부재(9)를 더 많은 파티션으로 분할할 수 있고, 예를 들어 3-5개로 분할할 수 있으며, 이러한 파티션은 서로 네스팅(nesting)된다. 물론, 기류 분포의 균일성을 향상시킬 수만 있다면, 각각의 파티션이 서로 네스팅되는 방식을 적용하지 않고 기타 임의의 영역 분할 방식을 적용할 수 있다.Of course, in a practical application, the flow uniforming member 9 can be divided into more partitions along the radial direction of the reaction chamber from the center of the flow uniforming member 9, for example, it can be divided into 3-5, These partitions are nested with each other. Of course, as long as the uniformity of the airflow distribution can be improved, a method in which each partition is nested with each other is not applied, and other arbitrary area division methods can be applied.
본 실시예에서 흐름 균일화 부재(9)는 일체로 연결된 흐름 균일화 판(91) 및 장착 링(92)을 포함하고, 그중 흐름 균일화 판(91)은 반응 챔버의 상부에 설치되며, 가스 유출구(911)는 흐름 균일화 판(91)에 설치되고, 장착 링(92)은 흐름 균일화 판(91)을 반응 챔버에 고정시키는데 사용된다. 흐름 균일화 판(91)과 장착 링(92)을 일체로 연결시킴으로써 구조의 안정성을 향상시킬 수 있다. 해당 흐름 균일화 판(91)의 두께의 값 범위는 2mm-6mm이다. 설명해야 할 것은, 여기서"일체로 연결"은, 흐름 균일화 판(91)과 장착 링(92)이 일체 성형되어 일체로 연결되는 것을 의미할 수 있고, 흐름 균일화 판(91)과 장착 링(92)이 각각 독립적으로 성형된 후 연결 고정되어 일체로 연결되는 것을 의미할 수도 있다.In this embodiment, the flow equalization member 9 includes a flow equalization plate 91 and a mounting ring 92 integrally connected, of which the flow equalization plate 91 is installed on the upper part of the reaction chamber, and the gas outlet 911 ) Is installed on the flow equalizing plate 91, and the mounting ring 92 is used to fix the flow equalizing plate 91 to the reaction chamber. It is possible to improve the stability of the structure by integrally connecting the flow equalization plate 91 and the mounting ring 92. The value range of the thickness of the flow equalization plate 91 is 2mm-6mm. It should be described here that "connected in one piece" may mean that the flow uniforming plate 91 and the mounting ring 92 are integrally formed to be integrally connected, and the flow uniforming plate 91 and the mounting ring 92 ) May mean that each is independently molded and then connected and fixed to be integrally connected.
본 실시예에서 챔버 어셈블리는 이송라인(13) 및 절연부재(12)를 더 포함하고, 그중 이송라인(13)은 공정가스 이송라인(142)에서 제공되는 공정가스를 이송하는데 사용되며, 상기 이송라인(13)의 가스 유입단은 챔버 세척을 위한 원격 플라즈마 소스(141)와 연결되고, 가스 유출단은 절연부재(12)와 연결된다. 절연부재(12)는 이송라인(13)과 전극판(8) 사이에 위치하고, 이송라인(13)과 전극판(8)을 전기적으로 절연시키는데 사용되며, 절연부재(12)에는 가스 유입 통로(121)가 마련되고, 해당 가스 유입 통로(121)는 이송라인(13), 가스 유입구(81)와 각각 연통된다. 이렇게 함으로써, 공정가스 이송라인(142)에서 제공되는 공정가스는 순차적으로 이송라인(13), 가스 유입 통로(121) 및 가스 유입구(81)를 통하여 흐름 균일화 공간(10)에 진입한다.In this embodiment, the chamber assembly further includes a
상술한 절연부재(12)의 도움을 받아 이송라인(13)과 전극판(8)을 전기적으로 절연시킬 수 있으며, 동시에 절연부재(12)는 전극판(8)과 수직되는 방향에서 일정한 길이를 가지므로 양자 사이의 절연거리를 증가시킬 수 있고, 해당 절연거리가 클수록 전극판(8) 중의 가스 유입구에서 스파크가 일어날 리스크가 적으며, 따라서 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.With the help of the insulating
바람직하게는, 전극판(8)과 수직되는 방향에서의 절연부재(12)의 길이는 40mm보다 작지 않으며, 이렇게 함으로써, 이송라인(13)과 전극판(8)의 전기적 절연에 있어서 적당한 절연거리를 갖도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 전극판(8)과 수직되는 방향에서의 절연부재(12)의 길이가 너무 길어 설비의 전체 사이즈가 너무 커지지 않도록 한다. 더 바람직하게는, 전극판(8)과 수직되는 방향에서의 절연부재(12)의 길이는 40mm보다 작지 않고, 바람직하게는 40mm-60mm이다.Preferably, the length of the insulating
도 3a를 참조하면, 상술한 가스 유입 통로는 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)을 포함하고, 그중 제2 관통홀(122)은 복수로 마련되며 제1 관통홀(121)을 에워싸고 마련된다. 제1 관통홀(121)과 복수의 제2 관통홀(122)의 도움을 받아 동시에 공정가스를 이송하고, 제1 관통홀(121)의 직경을 적당히 감소시킬 수 있으며, 제2 관통홀(122)의 추가 도움을 받아 공정가스의 유량이 요구를 만족시키도록 보장할 수 있다. 제1 관통홀(121)의 직경이 작을수록 그중에서 플라즈마가 생성되는 리스크가 적으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키고, 반응 챔버 내의 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 3A, the gas inlet passage described above includes a first through
선택 가능하게는, 제2 관통홀(122)의 직경은 제1 관통홀(121)의 직경보다 작다. 제2 관통홀(122)의 직경이 작으므로 공정가스가 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)을 동시에 통과할 때, 제1 관통홀(121)을 개별적으로 마련하는데 비해 절연부재(12)의 양단 사이에 발생하는 기압 차를 증가시킬 수 있다. 해당 기압 차가 클수록 관통홀에 플라즈마가 생성되는 리스크가 적으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키고, 반응 챔버 내의 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.Selectably, the diameter of the second through
바람직하게는, 제1 관통홀의 직경의 값 범위는 20mm-30mm이다. 제2 관통홀(122)의 직경의 값 범위는 1mm-3mm이다. 이렇게 함으로써, 공정가스의 유량이 요구를 만족시키도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 관통홀에 플라즈마가 생성되는 리스크를 감소시킬 수 있으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키고, 반응 챔버 내의 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.Preferably, the value range of the diameter of the first through hole is 20mm-30mm. The value range of the diameter of the second through
실제 응용에 있어서 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)은 직통홀, 원추형 홀 등등일 수 있다.In practical application, the first through
도 3b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 절연부재(12)는 이송라인(13), 전극판(8)과 각각 실링 연결되며, 절연부재(12)의 가스 유입 통로의 양단부에는 챔퍼(chamfer)가 형성되고(예를 들어, 도 3b에 도시된 제1 관통홀(121)의 양단의 챔퍼(B)), 이송라인(13) 및 가스 유입구(81)가 가스 유입 통로와 각각 도킹되는 단부에는 챔퍼가 형성된다. 챔퍼 처리를 함으로써 가장자리의 뽀족한 끝으로 인해 스파크가 일어나는 리스크를 낮출 수 있다.As shown in FIG. 3B, in this embodiment, the insulating
바람직하게는, 챔버 어셈블리는 가열 어셈블리(17)를 더 포함하고, 해당 가열 어셈블리(17)는 전극판(8)의 상부에 설치되며, 해당 전극판(8)의 원주 방향을 에워싸고 설치되어 전극판(8)을 가열하는데 사용된다. 구체적으로, 가열 어셈블리(17)는 가열선 및 해당 가열선을 피복하는 절연층을 포함한다. 절연층의 도움을 받아 가열선이 전극판(8)과 전기적으로 절연되도록 보장할 수 있다. 물론, 실제 응용에 있어서 절연 매질을 이용하여 제조된 가열선을 선택하여 사용할 수 있으며, 내부식성 및 열전도성이 양호한 보온층을 이용하여 해당 가열선을 피복한다. 보온층의 재료는 바람직하게는 알루미늄을 선택한다. 이 밖에, 가열 어셈블리(17)는 접착 방식을 적용하여 전극판(8)에 고정될 수 있다.Preferably, the chamber assembly further includes a heating assembly 17, and the heating assembly 17 is installed above the electrode plate 8, and is installed to surround the circumferential direction of the electrode plate 8 It is used to heat the plate (8). Specifically, the heating assembly 17 includes a heating wire and an insulating layer covering the heating wire. With the help of the insulating layer, it is possible to ensure that the heating wire is electrically insulated from the electrode plate 8. Of course, in practical applications, a heating wire manufactured using an insulating medium can be selected and used, and the heating wire is covered with a heat insulating layer having good corrosion resistance and thermal conductivity. Aluminum is preferably selected as the material of the thermal insulation layer. In addition, the heating assembly 17 may be fixed to the electrode plate 8 by applying an adhesive method.
본 실시예에서 가열 어셈블리(17)는 복수의 파트를 포함하고, 복수의 파트는 전극판(8)의 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 이렇게 함으로써, 가열판(8)을 균일하게 가열할 수 있으며, 따라서 가열 균일성을 향상시키고 나아가 공정 균일성을 향상시킬 수 있다.In this embodiment, the heating assembly 17 includes a plurality of parts, and the plurality of parts are disposed at intervals along the circumferential direction of the electrode plate 8. By doing so, the heating plate 8 can be heated uniformly, and thus heating uniformity can be improved and further process uniformity can be improved.
본 실시예에서 챔버 어셈블리는 RF 전극(11) 및 RF 소스를 더 포함하고, 해당 RF 전극(11)은 기둥 형상을 이루며 전극판(8)의 상부에 설치되고, 전극판(8)의 가장자리 영역에 위치한다. RF 소스는 정합기(15) 및 RF 전원(16)을 포함하고, 정합기(15)는 RF 전극(11)과 전기적으로 연결된다.In this embodiment, the chamber assembly further includes an
본 실시예에서 챔버 어셈블리는 모두 접지되는 실드(shield) 케이스(19) 및 링형 상부 커버(18)를 더 포함하고, 그중 흐름 균일화 부재(9)는 링형 상부 커버(18)의 내측에 장착되며, 실드 케이스(19)는 링형 상부 커버(18)의 상부에 설치되고, 링형 상부 커버(18)와 함께 그 안에 전극판(8), 가열 어셈블리(17) 및 RF 전극(11) 등 부재를 커버시킨다. 즉 실드 케이스(19)와 링형 상부 커버(18)가 공동으로 형성한 케이스 바디는 적어도 상술한 부재의 상부와 측부를 포위함으로써, RF가 실드 케이스(19)와 링형 상부 커버(18)의 외부로 누설되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 실드 케이스(19)와 링형 상부 커버(18)의 접촉면 사이에는 베릴륨구리 리드(reed)가 설치되어 최적의 차폐 효과를 보장한다.In this embodiment, the chamber assembly further includes a
종래 기술에서 챔버 어셈블리는 내부에서 외부로 겹겹이 적층된 복수의 유전층을 포함하며, 이는 RF 전극이 복수의 유전층을 통과하여야만 전극판과 접촉할 수 있도록 하므로, RF 전극의 장착이 복잡해지고 층간 스파크 현상이 일어나기 쉽다. 해당 문제를 해결하기 위하여, 본 출원에서 제공되는 챔버 어셈블리는 실드 케이스(19)의 도움을 받아 상술한 복수의 유전층을 설치하는 것을 대체할 수 있으며, RF 전극(11)이 유전층을 통과할 필요 없이 전극판(8)과 직접 접촉하도록 함으로써 RF 전극(11)의 장착을 단순화시킨다. 또한, RF 전극(11)을 전극판(8)과 직접 접촉시킴으로써, 복수의 유전층을 설치함으로 인해 층간 스파크 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 시스템의 안정성을 향상시킨다.In the prior art, the chamber assembly includes a plurality of dielectric layers stacked from the inside to the outside, and this makes it possible to contact the electrode plate only when the RF electrode passes through the plurality of dielectric layers, thus complicating the mounting of the RF electrode and causing interlayer sparking. Easy to get up In order to solve the problem, the chamber assembly provided in the present application can replace the installation of the above-described plurality of dielectric layers with the help of the
본 실시예에서 실드 케이스(19)의 상부벽은 평판 형상을 이루고, 또한 실드 케이스(19)의 상부벽과 전극판(8) 사이의 간격(D3)이 클수록 RF 전력의 이용률은 높으며, 이에 기초하여, 간격(D3)을 증가시킴으로써 RF 전력의 이용률을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 간격(D3)의 값 범위는 40mm-100mm이다. 이렇게 함으로써 RF 전력의 이용률이 향상되도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 간격(D3)이 너무 커서 설비의 전체 사이즈가 너무 커지지 않도록 한다.In this embodiment, the upper wall of the
설명해야 할 것은, 실제 응용에 있어서 실드 케이스(19)는 본 실시예에 따른 형상을 적용할 수 있고, RF가 누설되는 것을 방지할 수 있는 기타 임의의 형상을 적용할 수도 있다. 예를 들어 실드 케이스(19)는 돔형상 등을 이룬다.It should be described that, in practical applications, the
상술한 내용을 종합하면 본 발명의 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리는 아래와 같은 장점을 갖는다:In summary, the chamber assembly provided in the embodiment of the present invention has the following advantages:
1. 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되므로, 이는 전극판(8)에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 부재(9)에는 RF 전압이 로딩되지 않도록 함으로써, 흐름 균일화 부재(9)의 가스 유출구(911) 중의 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하는 것을 방지하고, 나아가 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.1. Since the flow equalization member 9 is manufactured using an insulating material, this prevents the RF voltage from being loaded on the flow equalization member 9 when loading the RF voltage on the electrode plate 8, so that the flow equalization member 9 ), the gas in the
2. 반응 챔버의 반경 방향에서의 상이한 영역에 대응되는 전극판(8)의 두께는 상이하게 마련되어, 반응 챔버 내의 전기장의 분포를 균일하게 함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.2. The thickness of the electrode plate 8 corresponding to different regions in the radial direction of the reaction chamber is provided differently, and by making the distribution of the electric field in the reaction chamber uniform, the uniformity of the plasma distribution in the radial direction of the reaction chamber is achieved. Can be improved.
3. 본 실시예에서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이에 대하여, 흐름 균일화 부재(9)를 중심 파티션과 해당 중심 파티션의 둘레에 위치하는 환형의 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할한다. 또한, 중심 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경은 가장자리 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경보다 작으며, 따라서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이를 보상할 수 있다.3. In this embodiment, for the difference in gas flow rate between the center region and the edge region of the reaction chamber, the flow equalization member 9 is divided into two partitions, a central partition and an annular edge partition positioned around the central partition. . In addition, the diameter of the
4. 절연부재(12)의 도움을 받아 이송라인(13)과 전극판(8)을 전기적으로 절연시킬 수 있으며, 동시에 절연부재(12)는 전극판(8)과 수직되는 방향에서 일정한 길이를 가지므로 양자 사이의 절연거리를 증가시킬 수 있어, 전극판(8) 중의 가스 유입구에서 스파크가 일어나는 리스크를 낮출 수 있으며, 나아가 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.4. With the help of the insulating
5. 가열 어셈블리(17)는 가열선 및 해당 가열선을 피복하는 절연층을 포함한다. 절연층의 도움을 받아 가열선이 전극판(8)과 전기적으로 절연되도록 보장할 수 있으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 추가로 낮출 수 있다.5. The heating assembly 17 includes a heating wire and an insulating layer covering the heating wire. With the help of the insulating layer, it is possible to ensure that the heating wire is electrically insulated from the electrode plate 8, and thus the risk of sparking can be further reduced.
6. 실드 케이스(19)의 도움을 받아 RF가 누설되는 것을 방지하고, 동시에 복수의 유전층을 설치하는 것을 대체할 수 있으며, RF 전극(11)이 유전층을 통과할 필요 없이 전극판(8)과 직접 접촉하도록 함으로써 RF 전극(11)의 장착을 단순화시킨다.6. With the help of the
7. 실드 케이스(19)의 상부벽과 전극판(8) 사이의 간격(D3)을 증가시킴으로써 RF 전력의 이용률을 향상시킬 수 있다.7. By increasing the distance D3 between the upper wall of the
다른 일 기술방안으로, 도 4를 참조하면 본 발명의 실시예는 반응 챔버를 제공하고, 본 발명의 전술한 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리, 캐비티(20) 및 구속링(21)을 포함한다.As another technical solution, referring to FIG. 4, an embodiment of the present invention provides a reaction chamber, and includes a chamber assembly, a
그중 캐비티(20)의 상부는 개구를 구비하며 해당 캐비티(20)의 저부에는 배기구(201)가 마련된다. 챔버 어셈블리는 캐비티(20)의 상부에 설치된다. 구속링(21)은 캐비티(20)에 설치되며, 플라즈마(25)의 분포를 구속하는데 사용된다. 본 실시예에서 베이스(23)는 캐비티(20) 내에 설치되고 피가공물을 적재하는데 사용되며, 해당 베이스(23)는 승강 가능하고, 베이스(23)가 도 4에 도시된 공정위치까지 상승했을 때 구속링(21)의 저부 개구를 막는다. 공정을 수행할 때 플라즈마(25)는 베이스(23)의 상측과 구속링(21)의 측벽 내측 공간 내에 구속된다.Among them, the upper part of the
선택 가능하게는, 구속링(21)과 캐비티(20) 사이에 배기공간(22)을 형성하고, 해당 배기공간(22)은 배기구(201)와 연통되며, 공정잔여가스는 순차적으로 배기공간(22), 배기구(201)를 통하여 반응 챔버로부터 배출된다. 흐름 균일화 부재(9)는 구속링(21)의 상부에 설치되며 구속링(21)의 상부 개구를 폐쇄하고, 가스 유출구(911)에서 흘러나온 가스는 구속링(21)에 진입한다.Optionally, an
이 밖에, 캐비티(20) 내에는 가열봉(24)이 더 설치되며 챔버 내의 온도가 일정하도록 보장한다. 해당 가열봉(24)은 복수로 마련될 수 있고, 캐비티의 주향을 따라 균일하게 분포되어 캐비티(20)를 균일하게 가열할 수 있다.In addition, a
실제 응용에 있어서, 반응 챔버는 원자층 증착(Atomic layer deposition, 이하 ALD라 약칭함) 반응 챔버, 또는 플라즈마 증강 화학적 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD) 반응 챔버 등등일 수도 있다.In practical applications, the reaction chamber may be an atomic layer deposition (hereinafter abbreviated as ALD) reaction chamber, or a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) reaction chamber.
본 발명의 실시예에서 제공되는 반응 챔버는 본 발명의 전술한 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리를 사용함으로써, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.In the reaction chamber provided in the embodiment of the present invention, by using the chamber assembly provided in the above-described embodiment of the present invention, not only the stability of the plasma can be improved, but also the uniformity of the plasma distribution can be improved.
이상 실시형태는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용되는 예시적인 실시형태로서, 본 발명은 이에 제한되지 않는 것을 이해하여야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 본 발명의 사상과 실질을 벗어나지 않고 다양한 변형과 개선이 이루어질 수 있으며, 이러한 변형과 개선도 본 발명의 보호 범위로 간주된다.It should be understood that the above embodiments are exemplary embodiments used to describe the principles of the present invention, and the present invention is not limited thereto. For those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, various modifications and improvements can be made without departing from the spirit and substance of the present invention, and such modifications and improvements are also considered to be the scope of protection of the present invention.
Claims (16)
상기 전극판은 RF 소스와의 전기적 연결에 사용되며, 상기 전극판에는 가스 유입구가 마련되고,
상기 흐름 균일화 부재는 절연 재료를 사용하여 제조되며, 상기 흐름 균일화 부재와 상기 전극판 사이에 흐름 균일화 공간을 형성하고, 상기 가스 유입구는 상기 흐름 균일화 공간과 연통되며, 상기 흐름 균일화 부재에는 복수의 가스 유출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.In the chamber assembly, comprising an electrode plate and a flow equalization member,
The electrode plate is used for electrical connection with an RF source, and a gas inlet is provided in the electrode plate,
The flow equalization member is manufactured using an insulating material, a flow equalization space is formed between the flow equalization member and the electrode plate, the gas inlet communicates with the flow equalization space, and the flow equalization member includes a plurality of gases. Chamber assembly, characterized in that the outlet is provided.
상기 전극판의 그 반경 방향에서의 두께는 상이하게 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 1,
The chamber assembly, characterized in that the electrode plate has a different thickness in the radial direction.
상기 전극판의 상부면은 평면이고, 상기 전극판의 반경 방향에서 상기 전극판의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 2,
The upper surface of the electrode plate is planar, and the thickness of the electrode plate gradually increases from the center to the edge in the radial direction of the electrode plate.
상기 흐름 균일화 부재는 반경 방향을 따라 복수의 파티션으로 분할되고, 복수의 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상이하게 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 1,
The flow uniforming member is divided into a plurality of partitions along a radial direction, and the gas outlets among the plurality of partitions have different diameters.
상기 흐름 균일화 부재는 중심 파티션과 상기 중심 파티션의 둘레에 위치하는 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할되고, 상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 4,
The flow equalization member is divided into two partitions, a central partition and an edge partition positioned around the central partition, and a diameter of the gas outlet in the central partition is smaller than a diameter of the gas outlet in the edge partition. Chamber assembly.
상기 중심 파티션의 직경은 상기 가장자리 파티션의 외경의 3분의 1보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 5,
Chamber assembly, characterized in that the diameter of the central partition is less than or equal to a third of the outer diameter of the edge partition.
상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 1mm-2.5mm이고, 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 2.6mm-5mm인 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method according to claim 5 or 6,
The diameter of the gas outlet in the central partition ranges from 1 mm to 2.5 mm, and the gas outlet in the edge partition ranges from 2.6 mm to 5 mm.
상기 흐름 균일화 부재는 상기 가스 유출구가 마련된 흐름 균일화 판을 포함하고, 상기 흐름 균일화 판의 두께의 값 범위는 2mm-6mm인 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 1,
The flow uniforming member includes a flow uniforming plate provided with the gas outlet, and a thickness of the flow uniforming plate has a thickness of 2mm-6mm.
이송라인 및 절연부재를 더 포함하고,
그중 상기 절연부재는 상기 이송라인과 상기 전극판 사이에 위치하고, 상기 절연부재에는 가스 유입 통로가 마련되며, 상기 가스 유입 통로는 상기 이송라인, 상기 가스 유입구와 각각 연통되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 1,
Further comprising a transfer line and an insulating member,
Wherein the insulating member is located between the transfer line and the electrode plate, a gas inlet passage is provided in the insulating member, and the gas inlet passage communicates with the transfer line and the gas inlet, respectively.
상기 가스 유입 통로는 제1 관통홀과 제2 관통홀을 포함하고,
그중 상기 제2 관통홀은 복수로 마련되며 상기 제1 관통홀을 에워싸고 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 9,
The gas inlet passage includes a first through hole and a second through hole,
The chamber assembly, characterized in that the second through-hole is provided in plurality and surrounds the first through-hole.
상기 제2 관통홀의 직경은 상기 제1 관통홀의 직경보다 작게 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 10,
The chamber assembly, characterized in that the diameter of the second through hole is provided smaller than the diameter of the first through hole.
상기 제1 관통홀의 직경의 값 범위는 20mm-30mm이고, 상기 제2 관통홀의 직경의 값 범위는 1mm-3mm인 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 11,
The first through-hole has a diameter ranging from 20 mm to 30 mm, and the second through hole has a diameter ranging from 1 mm to 3 mm.
상기 전극판과 수직되는 방향에서의 상기 절연부재의 길이는 40mm보다 작지 않게 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 9,
The chamber assembly, characterized in that the length of the insulating member in a direction perpendicular to the electrode plate is provided not less than 40 mm.
가열 어셈블리를 더 포함하고,
상기 가열 어셈블리는 상기 전극판의 상부에 설치되며, 상기 전극판의 원주 방향을 에워싸고 설치되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 1,
Further comprising a heating assembly,
The heating assembly is installed on the upper portion of the electrode plate, the chamber assembly, characterized in that installed surrounding the circumferential direction of the electrode plate.
모두 접지되는 실드 케이스 및 링형 상부 커버를 더 포함하고,
그중 상기 흐름 균일화 부재는 상기 링형 상부 커버의 내측에 장착되며,
상기 실드 케이스는 상기 링형 상부 커버의 상부에 설치되고, 상기 링형 상부 커버와 함께 그 안에 상기 전극판 및 상기 가열 어셈블리를 커버시키는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.The method of claim 14,
Further comprising a shield case and a ring-shaped upper cover to be all ground,
Among them, the flow equalization member is mounted inside the ring-shaped upper cover,
The shield case is installed above the ring-shaped upper cover, and covers the electrode plate and the heating assembly therein together with the ring-shaped upper cover.
제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 챔버 어셈블리, 캐비티 및 구속링을 포함하고,
그중 상기 캐비티의 상부는 개구를 구비하며, 상기 캐비티의 저부에는 배기구가 마련되며, 상기 챔버 어셈블리는 상기 캐비티의 상부에 설치되고,
상기 구속링은 상기 캐비티에 설치되며, 플라즈마의 분포를 구속하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 반응 챔버.In the reaction chamber,
A chamber assembly according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 15, comprising a cavity and a restraining ring,
Among them, an upper portion of the cavity is provided with an opening, an exhaust port is provided at the bottom of the cavity, and the chamber assembly is installed on the upper portion of the cavity,
The constraining ring is installed in the cavity and is used to constrain the distribution of plasma.
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